Наиболее важным фактором, который влияет на разрешение в процессе хроматографического разделения, является селективность. Данная статья представляет подробное описание этого параметра и его влияния на результаты хроматографического разделения. А также включает в себя полезные советы по оптимизации селективности путем подбора наиболее подходящих неподвижных фаз.

Закрывая летний сезон, мне бы хотелось порассуждать об одном из моих личных достижений за этот период. В этом году мне удалось покорить довольно высокую горную вершину, что доставило мне огромное чувство удовлетворения. Я должен сказать, что панорамные виды, которые открылись с той вершины, захватывали дух, и мне казалось, что я плыву в море горных хребтов, долин и холмов. И зачастую у меня не было уверенности в том, смотрю ли я на одну широкую горную вершину или передо мной несколько вершин, которые слишком близко расположены друг к другу, чтобы их можно было четко различить.

Поскольку я химик, я не смог  побороть свою любовь к хроматографии даже на высоте 2500 метров над уровнем моря. Мои мысли начали дрейфовать от тех горных вершин, которые предстали тогда передо мной, к вершинам другого вида, с которыми я сталкиваюсь значительно чаще, к вершинам хроматографических пиков.

Так же как и у горных вершин, стоящих передо мной, дифференциация двух хроматографических пиков будет в большей степени зависеть от расстояния между ними. Но позвольте мне немного вернуться назад.

Как уже говорилось в предыдущей статье блога, при хроматографическом разделении разрешение одного аналита от другого определяется тремя основными факторами: эффективностью, селективностью и временем удержания. Но, несомненно, наибольшее влияние на разрешение оказывает именно селективность.

Селективность определяет способность хроматографической системы разделять образец на компоненты. Визуализируется этот фактор как расстояние между двумя хроматографическими пиками.

Коэффициент селективности α определяется как отношение коэффициентов удержания двух хроматографических пиков:

где t_R1 – время удержания одного компонента;

t_R2 – время удержания другого компонента;

t₀ – время, затраченное на вымывание компонентов, которые неспособны удерживаться неподвижной фазой, или время, необходимое для смачивания картриджа.

Коэффициент селективности α равен 1, если коэффициенты удержания двух соединений равны между собой, t_R1 = t_R2. Это означает, что два вещества элюируются совместно и такая смесь не может быть разделена. Чем больше коэффициент разделения, тем дальше друг от друга располагаются пики, и тем лучше результаты разделения.

Следующий пример иллюстрирует, как факторы селективности влияют на качество разделения.

Можем ли мы что-то сделать, чтобы повлиять на селективность?

Селективность легко меняется, поскольку на нее влияют состав подвижной фазы и правильный выбор неподвижной фазы.

Гидрофобность, полярность и природа неподвижной фазы определяют ее способность к взаимодействию с аналитом и напрямую влияют на селективность разделения. При выборе неподвижной фазы вы должны руководствоваться основным правилом:

ПОДОБНОЕ для ПОДОБНОГО

Другими словами, следует выбирать неподвижную фазу с характеристиками полярности, близкими к характеристикам разделяемых компонентов пробы. Например, использование неподвижной фазы с большей полярностью будет способствовать увеличению селективности при разделении полярных компонентов смеси.

Однако в случае, если подбор состава растворителя для, казалось бы, правильно выбранной неподвижной фазы не увенчался успехом, не остается ничего другого, кроме, как перейти на другую неподвижную фазу.

Огромное разнообразие неподвижных фаз вы найдете на рынке картриджей и колонок. Существуют также неподвижные фазы, которые используются преимущественно в флэш- и препаративной хроматографии:

• силикагель обладает самой полярной поверхностью. Это самая популярная неподвижная фаза идеально подходит для стандартного использования;
• привитый октадецилсиликагель C18 обладает неполярной поверхностью и прекрасно подходит для разделения белков и пептидов;
• силикагель, модифицированный аминогруппами, имеет поверхность со средней полярностью, что делает его наиболее пригодным для разделения углеводов, азотсодержащих гетероциклов и аминов;
• поверхность диол-силикагеля характеризуется низкой полярностью и используется для разделения смеси липидов;
• алюмогель обладает поверхностью с высокой полярностью и идеально подходит для соединений, чувствительных к кислой среде.

Другим важным фактором, влияющим на селективность, является подвижная фаза. О том, как выбрать более подходящую подвижную фазу, и тем самым добиться более высокого разрешения при выполнении хроматографического разделения, я расскажу в следующей статье. Я не особо рад оставлять вас на пике любопытства, поэтому обещаю, что не заставлю долго ждать.

До новых встреч,